NO141691B - Fremgangsmaate for behandling av en kontinuerlig stoept kobberstang - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for behandling av en kontinuerlig støpt kobberstang som når den kommer ut fra valseverket har et oksydskikt på overflaten og hvor den oksyderte valsede stang med en temperatur på ca. 540°C føres gjennom minst en behand^ingssone omfattende en langstrakt kanal med åpen ende for innføring av en kaldere, flytende behandlingsblanding, som inneholder et reduksjonsmiddel, idet den oksyderte valsede stang bringes i kontakt med den flytende blanding for å omvandle oksydlaget til metall samtidig med at stangen avkjøles til en temperatur under ca. 93°C, og idet blandingen resirkuleres kontinuerlig.

Ved kjente fremgangsmåter for fremstilling av kontinuerlig

støpt kobberstang blir stangen som kommer ut av støpeappa-

ratet vanligvis varmvalset umiddelbart etter støpingen. Når stangen blir utsatt for atmosfæren oksyderer den, og det dannes glødeskall på overflaten, omfattende en blanding av rødt kuprooksyd og sort kuprioksyd. Dette glødeskall må fjernes eller føres tilbake til metallisk tilstand før stangen kan trekkes til tråd som godtas som handelsvare. Fjernelse av oksydene er også nødvendig for å forhindre for sterk slitasje på trekkdyser o.l.

Det er forsøkt forskjellige metoder for å fjerne oksyd-gløde-skallet fra overflaten av kobberholdige produkter. Det skal nevnes at betegnelsen "kobber" her også er ment å omfatte kobberlegeringer. Eksempler på tidligere foreslåtte metoder for fjernelse av glødeskall er følgende. 1) Mekanisk fjernelse av glødeskallet ved sandblåsing, skraping eller lignende.

2) Beising

3) Behandling med reduserende damper.

4) Avkjøling med en vandig løsning av metylalkohol.

Således angir US patentskrift nr.3.623.532 et system hvor syrebeising anvendes for å fjerne glødeskall fra kobberstang ved neddykking av stangen i en fortynnet vandig syreløsning, f.eks. svovelsyre eller sitronsyre, etter at den støpte stang er kommet ut av valseverket, men før den når oppkveilingsanordningen. I den kjente beiseprosess anvendes den varme som inneholdes i stangen for å påskynde den kjemiske reaksjon.

Under disse betingelser fjernes kobberoksydene fra overflaten ved en kombinert mekanisk-kjemisk prosess, dvs. delvis ved avskalling på grunn av forskjellen i termisk kontraksjon av oksydene og kobbersubstratet, og delvis ved oppløsning av oksydene. Vanligvis må stangen i løpet av mindre enn et sekund renses og avkjøles fra omtrent 540°C til værelsestemperatur.

Den anvendte syre returneres så til tanken og pumpes gjennom varmeveksleren tilbake til injektorene. For å opprettholde optimale rensebetingelser regenereres beiseløsningen kontinuerlig for å holde kobberinnholdet og syrekonsentrasjonen på forut bestemte nivåer. Dette gjennomføres ved å føre den brukte løsning gjennom en elektrolyseenhet og periodevis til-sette ny syre til systemet.

Den ovennevnte beiseprosess har vært anvendt med heldig resultat, men for å redusere driftsomkostningene som følge av nødvendig bruk av syrebestandige materialer, for å unngå økologiske problemer forbundet med å bli kvitt avfallssyre, og for å frembringe et produkt med mer stabilt høy kvalitet, har man for-søkt å utvikle alternative metoder for syrebeisingen.

Andre metoder som anvender en eller flere reduserende gasser eller damper for behandling av oksydert kobberstang er omhandlet i US patentskrifter nr. 3.546.029, 3.562.025, 3.620.853 og 3.659.830. I disse patentskrifter angis det at oksydglødeskall fjernes ved først å utsette stangen for reduserende gasser eller damper ved høy temperatur og deretter med en gang å bråkjøle stangen i et kjølebad før den utsettes for omgivelsesatmos-færen.

Selv om reduksjonen med gass frembyr noen fordeler i forhold til syrebeising er det andre ulemper som følger med slike systemer. De gasser eller damper som angis å være egnet for reduksjon av kobberstang er f.eks. brennbare, giftige eller begge deler, og krever derfor spesiell behandling for å unngå eksplosjon, påvirkning av hjerte eller lunger o.l. I tillegg må det anordnes oksygenfri atmosfære ved høye temperaturer, hvilket krever spesielle tetningsanordninger for totalt å avgrense stangen og de reduserende gasser slik at hverken inn-gang av oksygen fra atmosfæren eller unnslipping av de inne-stengte gasser til atmosfæren forekommer. En annen ulempe ved systemer med reduserende damper er det forhold at produksjonshastigheten er lavere enn med væskekontaktsystemer.

US-PS 3433683 angir anvendelse av en vandig oppløsning av 1 - 5 volumprosent metylalkohol ved varmebehandling av kobber og kobberlegeringer. I patentet påstås at når oppvarmet kobber avkjøles i en metylalkohol-holdig oppløsning, blir oksydene på overflaten av det varme metall omvandlet til metall, slik at kobberet i oksydene gjenvinnes. Eksperimenter indikerer imidlertid at en slik behandling ikke blir tilfredsstillende uten at det inngår et pH-modifiserende middel.

Det er et formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe en forbedret fremgangsmåte for behandling av kontinuerlig støpt kobberstang med en flytende behandlingsblanding, hvor ulempene ved korroderende syrebeising såvel som de komplekse forhold og faremomenter som er forbundet med reduksjon i damp-fase unngås. Oppfinnelsen kan anvendes i forbindelse med kontinuerlig støpte barrer, stenger og tråd, for fremstilling av produkter med høy kvalitet, med stor regularitet og med mindre utgifter.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette med en fremgangsmåte som angitt innledningsvis, og som kjennetegnes ved at det som flytende blanding som bringes i kontakt med oksydskiktet anvendes en fortynnet vandig blanding inneholdende propanol, fortrinnsvis sammen med enten polyhydroksyalkoholer, ketoner, alkyl- og alkanol-aminer, sekundære og tertiære aminer, eller en kombinasjon av to eller flere av disse stoffer, idet blandingens pH holdes på minst 7.

Kontinuerlig støpt kobberstang føres vanligvis gjennom et eller flere valseverk umiddelbart etter at den er kommet ut fra støpe-maskinen mens den ennå er varm, f.eks. ved en temperatur på omtrent 816°C. Stangen kommer ut fra valseverket ved en temperatur på omtrent 540°C og føres inn i en første sone hvor den bråkjøles med den ikke-sure behandlingsløsning. Det skal nevnes at ved det tidligere anvendte syrebeisesystem var det nødvendig å anvende olje-fjernende innretninger, f.eks. en luft-strøm, for å unngå at beiseløsningen skulle forurenses med smøreoljen som anvendes i valseverket. Ved den foreliggende oppfinnelse er det ikke noe behov for å holde smøremidlet borte fra behandlingsløsningen. Luftbehandlingen kan således om ønskes utelates når smøremidlet fra stangvalseverket er blandbart med behandlingsløsningen.

Det skal også nevnes at mens innvirkningen av syrebeisingen innførte vesentlige mengder kobber i beiseløsningen og som måtte fjernes, er den foreliggende behandling vesentlig mer effektiv og ikke-korroderende og fører til langt mindre metalltilførsel til behandlingsløsningen. I motsetning til syrebeising vil følgelig den behandlingsløsning som anvendes ikke nødvendiggjøre kontinuerlig fornying under anvendelse av elektrolyseutstyr for å fjerne overskudd av kobber fra løsningen.

Den oksyderte kobberstang som kommer ut fra valseverket blir omtrent øyeblikkelig underkastet en kombinert kjølende og rensende behandling i en eller flere soner. Den varme stang føres gjennom en ledning med innretninger for å injisere be-handlingsløsning. På denne måte kommer behandlingsvæsken med en gang i kontakt med og bråkjøler den varme kobberstang. Ikke-sur, flytende behandlingsblanding kan pumpes gjennom kjøle-ledningen i samme retning som stangen beveges, idet minste i den første sone, idet den varmeste del av stangen utsettes for den koldeste behandlingsløsning, idet dette øker varmeovergangen og øker derved de termiske spenninger som utøves på oksyd-glødeskallet på grunn av den store temperaturforskjell mellom stangen og behandlingsvæsken. Pumpehastigheten for behandlingsvæsken reguleres slik at den tillater en moderat stigning i temperaturen for væsken som forlater ledningen, f.eks. en stigning på omtrent 6 til 34°C. De etterfølgende behandlingssoner kan anordnes til å pumpe behandlingsløsning i retning parallelt med stangbevegelsen som beskrevet for den første sone, eller i motstrøm til stangbevegelsen gjennom systemet, som det skal beskrives mer detaljert i det følgende. I den første sone kan behandlingsblandingen eventuelt pumpes gjennom kjøleledningen i motstrøm til stangbevegelsen gjennom systemet. Kombinasjoner av motstrøm og medstrøm i forskjellige behandlingssoner kan også anvendes. Eventuelt kan pumpehastigheten for behandlingsblanding i den første behandlingssone reguleres til å bevirke liten eller ingen reduksjon inne i den første sone for temperaturen av den varme kobberstang, eller å bevirke en mindre temperaturreduksjon i den første behandlingssone enn i noen av de øvrige behandlingssoner hvori vesentlig avkjøling finner sted. Det viktige er at det må anordnes tilstrekkelig kontakt-tid mellom stangen og behandlingsløsningen slik at stangens temperatur senkes til under omtrent 93°C for å forhindre for-nyet oksydasjon. De driftsparametre som kan varieres for å tilfredsstille en gitt produksjonshastighet omfatter: temperaturen for den inngående behandlingsløsning, dennes strøm-ningshastighet, og antall av behandlingssoner. Etter at stangen kommer ut av en eller flere av de anordnede behandlingssoner, kan den om ønskes renses med vann og behandles ved voks før_ den kveiles opp. Enten alternativt eller etter den eventuelle rensing med vann, kan smørende vann-blandbart voksmaterial om ønskes anvendes i vannløsning eller et passende løsningsmiddel eller kombineres med behandlingsblandingen og anvendes sammen med denne uten skadelige virkninger.

Den ikke-sure behandlingsblanding er sammensatt til å utføre både rensing og avkjøling og kan eventuelt, som nevnt, også omfatte et smørende material. Som nevnt holdes pH i løsningen over 7 og foretrukket mellom 9 og 11. Om nødvendig kan pH reguleres ved tilsetning av forut bestemte mengder av alkali-metallhydroksyder og uorganiske og organiske salter av alkali-metallhydroksyder, som f.eks. natrium-hydroksyd eller natrium-karbonat.

I tillegg til de ovennevnte organiske glødeskall-fjernende midler inneholder behandlingsblandingen også med fordel over-flateaktive midler, chelaterende midler, o.l., særlig når produksjonshastigheten er stor. Jo større produksjonshastighet, dessto større pumpehastighet gjennom hver av kjøleledningene. Vannløselige eller emulgerbare voksarter eller lignende kan

også tilsettes til behandlingsløsningen for å beskytte den rene stangoverflate før oppkveilingen. Generelt er den tilsatte voksmengde liten, dvs. av størrelsesorden 0,1 vektprosent av blandingen. Alternativt kan voksingen gjennomføres separat etter rensingen.

Temperaturen av behandlingsløsningen i flytende tilstand holdes på fra omtrent 4 til 9 3°C. Behandlingsoppløsningen resirkuleres og filtreres kontinuerlig som nærmere forklart senere. Anordninger for varmeveksling er anordnet i resirkulasjons-systemet for å avkjøle behandlingsløsningen før dens innføring i behandlingssonene.

Den flytende behandlingsblanding som anvendes ved fremgangsmåten inneholder fortrinnsvis en hovedandel av vann, f.eks. 90 volumprosent eller mer. Forholdet mellom vann og tilsetningsmidler er imidlertid ikke kritisk og kan varieres. Det vesentlige trekk ved behandlingsløsningen er dens evne til hurtig å fjerne varme fra den varme valsede stang slik at oksydlaget ut^ settes for et sjokk og samtidig reagere med det oksyd som er tilbake på overflaten for å redusere dette til metall slik at det fremkommer en ren stang fri for oksydglødeskall.

De rensende tilsetningsmidler som anvendes er fortrinnsvis vannløselige. N-propanol er funnet å gi særlig gode resultater alene og særlig i kombinasjon med polyhydroksyalkoholer som f.eks. glyserol, glykol o.l. Forholdet mellom propanol og polyhydroksyalkohol er ikke kritisk og kan variere innen vide grenser, f.eks. fra 7:1 til 1:1. De foretrukne polyhydroksy-slkoholer er de som har 2 eller 3 hydroksylgrupper som f.eks. etylenglykol, propylenglykol, dietylenglykol og glyserol.

Blant brukbare ketoner kan nevnes aceton, propanon, butanon og pentanon, alene sammen med propanol eller i kombinasjon med andre ketoner, eller i kombinasjon med en eller flere polyhydroksyalkoholer som f.eks. glycerol, glykol 6.1. Forholdet mellom keton og polyhydroksyalkohol er ikke kritisk og kan varieres innen vide grenser. De primæie , sekundære og tertiære alkyl- og alkanol-aminer har foretrukket opp til 6 karbonatomer 1 hver alkyl- eller alkanolgruppe. Foretrukket har alkyl-eller alkanol-gruppene fra 1 til 3 karbonatomer, og foretrukket

2 karbonatomer. Forholdet mellom aminer og alkoholer er ikke kritisk og kan variere innen vide grenser, f.eks. fra 1:1 til lr'

Den foreliggende oppfinnelse frembyr klart fordeler i forhold til de tidligere anvendte metoder, og således kan rela-tivt billig ulegert stål anvendes i behandlingsanleggene i motsetning til de dyrere rustfrie stålsorter som kreves for syre-behandling. Det er heller ikke nødvendig å anvende komplisert utstyr for luftbehandling, rensing eller voksing. Heller ikke er der noe behov for spesielle avskjerminger for høye temperaturer, eller utstyr for gassutvikling og bråkjøling som var nødvendig ved dampfasereduksjonen.

I forhold til anvendelsen av en vandig oppløsning av metylalkohol oppnås forbedret resultat, og ved at blandingens pH holdes på minst 7 unngås dannelse av frie syrer.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til de vedføyde tegninger, som illustrerer utstyr for" gj ennomføring av fremgangsmåten.

Fig. 1 viser et skjematisk strømningsdiagram i et anlegg for gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, og illustrerer et tresone-system hvorved stangen renses og avkjøles i hver av sonene. Fig. 2 viser et snitt gjennom en første behandlingssone for behandling av kobberstangen som kommer ut fra valseverket og hvori behandlingsfludium presses frem i medstrøm til stangens bevegelse. Fig. 3 viser et snitt gjennom et apparat som anvendes i overgangen mellom de to første behandlingssoner, med trykkfor-støvningsdyser for sprøyting av behandlingsfludium på stangen som kommer ut fra den første sone. Fig. 4 viser et snitt gjennom et apparat som anvendes i overgangen mellom de to siste behandlingssoner og hvorigjennom kobberstangen passerer før oppkveilingen, idet behandlingsfludium innføres i stangledningen i motstrøm til fremførings-retningen for stangen. Fig. 5 viser et snitt gjennom en del av den tredje behandlingssone hvorigjennom kobberstangen passerer før oppkveilingen, og viser også en voksbehandlingsseksjon før oppkveilingen.

Med henvisning til tegningene, hvori tilsvarende henvisnings-tall betegner tilsvarende elementer i de forskjellige figurer, viser fig. 1 skjematisk et anlegg 10 for kontinuerlig støping, der smeltet metall tildannes til en støpt barre 12 i en støpe-maskin 11. Barren valses i valseverket 13, som reduserer tverrsnittsarealet av barren og øker samtidig dens lengde til å danne den støpte stang 14. Den støpte stang 14 utsettes deretter for en behandling i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved at den føres fra valseverket 13 inn i den første behandlingssone 15 - 17. Den annen behandlingssone 17 - 19 tjener til ytterligere behandling av stangen 14. Den tredje, behandlingssone 19 - 21 mottar stangen 14 for ytterligere behandling. Deretter eventuelt renses og/eller behandles stangen 14 med voks i apparatet 21 og sendes til klemvalser 22, stangstyremekanismen 23 og oppkveilingsanordningen 24. Mellom den første og annen behandlingssone er det skutt inn

en behandling med trykkforstøvet væske (fig. 2).

Mens stangen 14 beveger seg mot oppkveilingsanordningen 24 resirkuleres behandlingsløsning fra tanken 30 kontinuerlig gjennom anlegget 10. Behandlingsløsning pumpes fra tanken 30 gjennom ledningen 32 ved hjelp av pumpen 31 til den vannkjølte varmeveksler 33 gjennom ledningen 34. Behandlingsløsningen sendes gjennom ledningen 35 til hver av behandlingssonene 15-17, 17-19, 19 - 21 gjennom respektive ledninger 36 - 39. Returledninger 40 og 41 fører behandlingsløsningen tilbake til tanken 30 for videre resirkulering.

Det anlegg som er skissert ovenfor representerer et eksempel hvor det anvendes tre soner for å bringe den varme stang 14 i direkte kontakt med den flytende behandlingsblanding.■- I dette tilfelle føres behandlingsfluidet i medstrøm med stangen i den første sone 15 - 17 og i motstrøm til stangen i den annen sone 17 - 19 og den tredje sone 19 - 21. Alle tre soner kan imidlertid lett konstrueres slik at de presser flytende behandlingsfludium i motstrøm til stangens bevegelse. Dessuten kan hver av sonene endres slik at fluidet passerer enten i motstrøm eller medstrøm til stangens bevegelse. Videre kan anlegget arbeide med to soner, eventuelt bare én sone, der rensing, avkjøling og belegging kan utføres samtidig. Som eksempel kan sonene 15 - 17 anvendes for rensing og delvis avkjøling og sonen 17 - 19 for avkjøling og- voksbehandling^-En. stor temperaturforskjell oppnås når den varme stang kommer inn i kjøleledningen hvor den koldere væske bringes til kontakt i medstrøm. Dette første temperatursjokk fremmer oppdelingen av oksydglødeskallet på stangoverflaten.

Fig. 2 viser et detaljert snitt gjennom et apparat som kan anvendes ved inngangen til den første behandlingssone 15 - 17 hvorigjennom stangen 14 passerer for kjøling og rensing, og enheten 15 omfatter en husdel 50 med inngangsvegg 51 som ligger an mot husdelen av valseverket 13, videre en utgangsvegg 52

og en ledeplate 53, som hver har åpninger innrettet på linje for å motta stangen 14 fra valseverket 13. Dysen 59, som kan anvendes med luft, damp eller andre gasser, er anbragt i og strekker seg gjennom åpningen i inngangsveggen 51. Luftdysen 59 omgir banen P som stangen fra valseverket 13 føres i. Dysen

59 omfatter en sylinderisk husdel anordnet i anlegg mot inngangsveggen 51 og en gjenget del 62 med en liten diameter står ut gjennom åpningen i inngangsveggen 51 inn i husdelen av valseverket 13. Mutteren 6 4 er i inngrep med de utvendige gjenger på den gjengede del 62 for å holde dysen 59 på plass. Den sylinderiske husdel 61 avgrenser åpningen 65 som er anordnet på linje med bevegelsesbanen P for stangen, og åpningen 65 er forsenket ved 66. Forsenkningen 66 og åpningen 65 er forbundet med hjelp av en avskråning 68. Tilførselsrøret 69 står i forbindelse med forsenkningen 66 gjennom åpningen 70

i dyse-husdelen 61. Dyseinnsatsen 71 er gjenget inn i forsenkningen 66 og avgrenser en stangåpning 7-2 som er innrettet.. på linje med banen P og stangåpningen 65 i dyse-husdelen 61. Den indre ende av dysen 71 danner den avsmalnende del 74 som er dimensjonert og tilformet til å svare til den avsmalnende del 68 på dyse-husdelen 61. Diameteren av dyseinnsatsen 71 til-svarer omtrent diameteren av forsenkningen 66 i dysen 61 med deres henholdsvis gjengede deler, og dyseinnsatsen 71 er redusert i sin utvendige diameter ved 75, mellom den avsmalnende del 74 og den gjengede del 76. Det dannes således et ringformet tilførselskammer 78 mellom dyseinnsatsen 71 og dyse-husdelen 61, som står i forbindelse med tilførselsrøret 69. Flensen 79 strekker seg radialt utover fra delen med redusert diameter av dyseinnsatsen 71 inn i det ringformede tilførselskamreret 78, og flensen 79 er med mellomrom rundt sin omkrets forsynt med skår. Flensen 79 virker som en styreflens og er normalt anbragt i nærheten av åpningen 70 i dyse-husdelen 61. Når dyseinnsatsen 71 føres så langt som mulig inn i dyse-husdelen 61 vil flensen 79 bevege seg forbi åpningen 70 og bremse fluid-strømmen fra tilførselsrøret 69. Den avsmalnende del 74 på

dyseinnsatsen 71 vil også anbringes tett ved den avsmalnende

del 68 på dyse-husdelen 61 og dette virker også til å begrense fluidstrømmen fra det ringformede tilførselskammer 68 inn i stangåpningen 65 på dysen 61. Når således luft, damp eller annen gass under høyt trykk strømmer gjennom tilførselsrøret 69 fra tilførselsekilden vil både volumhastighet og strøm-ningshastighet inn i stangåpningen 65 kunne styres ved å bevege dyseinnsatsen 71 innover i eller utover fra dysehusdelen 61. Når en brukbar innstilling er oppnådd kan låsemutteren 80 roteres på gjengene på dyseinnsatsen 71 og presses mot dyse-husdelen 61 til å låse dyseinnsatsen 71 i stilling.

Det sees således at dysen 59 virker til å nedsette den mengde av smøremiddel som medføres av stangen 14 ut fra valseverket 13 til et minimum ved å bringe en ringformet luftstrøm generelt

i en retning motsatt bevegelsesretningen for stangen 14.

Som tidligere nevnt kan denne luft-spylebehandling om ønskes utelates når behandlingsblandingen er blandbar med smøreoljen, som tilfellet er her.

Når stangen 14 beveges langs banen P og passerer fra dysen 59 gjennom husdelen 50 vil den styres av ledeplaten 53 som avgrenser en åpning som omgir banen P. Ledeplaten 53 omfatter en styrehylse 86 anbragt i åpningen og avgrenser en ringformet konvergerende åpning 88 for styring av forenden av stangen 14 som først kommer inn i kjøleledningen 16 fra dysen 59 langs banen P. Bunnveggen 89 i husdelen 50 omfatter et avløpsrør 90 som virker til å føre bort eventuell olje eller behandlingsfludium som kunne samle seg opp.

Ved utgangsveggen 52 av husdelen 50 er det anordnet injektor-innretninger for kontinuerlig innføring av behandlingsløsningen Vkjøleledningen 16.

Injektorinnretningene omfatter en injektordyse 100 forbundet til utgangsveggen 52 og omfatter dyse-husdelen 101, dyseover-gangen 102, og dyseinnsatsen 104. Overgangen 102 og dyseinnsatsen 104 avgrenser hver stangåpninger 105 og 106- som er. innrettet på linje med stangbanen P.. Stangåpningen 105 i over-;

gangsstykket 102 går ut i det avsmalnende parti 108 mens \-utsiden av innsatsen 104 konvergerer til det avsmalnende parti

109 som er dimensjonert og tilformet til å svare 'til det av-:' smalnende parti 108. Husdelen 101 avgrenser den gjengede gjennomboring 110 hvori innsatsen 104 er skrudd inn, og forsenkningen 111. Det ringformede rom mellom innsatsen 104 og forsenkningen 111 danner det ringformede tilførselskammer 112,

og åpningen 114 er forbundet til tilførselsledningen 36 og fører ut i det ringformede tilførselskammer 112. Tilførsels-ledningen 36 tjener, til å forbinde en kilde for behandlings-,

fludium under høyt trykk med det ringformede tilførselskammer 112, og behandlingsløsningen som strømmer til det ringformede tilførselskammer 112 strømmer mellom de avsmalnende partier 108 og 109 på overgangsstykket 102 og innsatsen 104 inn i stangåpningen 105 på overgangsstykket 102, og langs banen P

for stangen 14. Strømningsretningen for behandlingsløsningen som strømmer ut gjennom den avsmalnende ringformede dyse 116

som utgjøres av de avsmalnende partier 108 og 109 er generelt rettet langsmed banen P inn i kjøleledningen 16, hvilket virker til å skape en strøm av behandlingsløsning gjennom stang-

ledningen 16 langsmed stangen 14 i samme retning som bevegelsen av stangen. Ledningen 16 holdes i nærmest fylt tilstand mens stangen føres gjennom den.

I fig. 3 er det vist et detaljert snitt gjennom et apparat

17 anordnet mellom den første behandlingssone 15 - 17 og den

annen behandlingssone 17 - 19, og det er vist en husdel 120

forsynt med åpninger anordnet på linje tildannet i inngangs-

veggen 122 og utgangsveggen 124, samt en ledeplate 125 som omtrent svarer til ledeplaten 53 i fig. 2, rundt stangbanen P. Forstøvningsdyser 126, 128 anordnet over stangbanen P -på mot-

satte sider av ledeplaten 120 er anordnet for å rette en strøm av behandlingsløsning under høyt trykk mot stangen 14 som

passerer. Virkningen av forstøvningsseksjonen er å fjerne oksydglødeskall som er løsnet fra overflaten av stangen 14 etter temperatursjokket i den første behandlingssone 15 - 17.

Den f<q>rstøvede væske som avgis av dysene 126, 128 retter også

den inngående behandlingsløsning fra ledningene 16, 18 mot

åpningene 130 anordnet i bunnveggen 132 av husdelen 120 for retur til tanken 30 (fig. 1) gjennom ledningen 40. Ved delvis å adskille de motsatt tilførte behandlingsløsninger ned-settes tendensen til skumdannelse til et minimum. Lufteinn-retninger 134, 136 som står i forbindelse med det indre av husdelen 120 er anordnet på toppveggen 138. Ledeplaten 125 henger ned fra toppveggen 138 i husdelen 120 og omfatter en styrehylse 139 anbragt i åpningen som avgrenser en ringformet konvergerende åpning 140 for til å begynne med å styre forenden

av stangen 14, som tidligere nevnt. Den behandlingsløsning som går inn i apparatet 17 gjennom ledningen 18 kommer fra apparatet 19, slik det fremgår av fig. 4. Apparatet 19 omfatter en husdel 150 forsynt med åpninger anordnet på linje tildannet i inngangsveggen 152 og utgangsveggen 154. Injek-tordysen 160 er forbundet med inngangsveggen 152 og er identisk med injektoren 100 i fig. 2, med den unntagelse at den er anbragt slik at den injiserer behandlingsløsning i kjøle-ledningen 18 i motstrøm til bevegelsesretningen for stangen 14. Tilførselsledningen er tilknyttet ledningen 38 for å føre behandlingsløsning til injektoren 160» En strømnings-aksel-ator 170 er forbundet med utgangsveggen 154 på husdelen 150 og omfatter husdelen 171 og dyselegemet 172. Dyselegemet 172 strekker seg gjennom åpningen av utgangsveggen 154 og avgrenser åpningen 173 langs sin lengde, og er beliggende på linje med stangbanen P. Et ringformet spor 174 er dreiet ned i den utvendige overflate av dyselegemet 172, og flere åpninger 175 strekker seg fra det ringformede spor 174 inn mot stangåpningen 173, i en vinkel rettet moi;.-husdelen ISO. S.trøm=—- - ningsakselerator-husdelen 171 omgir den ringformede åpning 174 slik at det avgrenses et ringformet tilførselskammer 176 mellom husdelen 171 og dyselegemet 172. Tilførselsledningen 178 står i forbindelse med åpningen 179 som løper ut i det ringformede tilførselskammer 176 og strømmer gjennom åpninger 175 ut i stangåpningen 173. Åpninger 175 er anordnet slik at hastigheten for behandlingsløsningen som strømmer inn i stangåpningen 173 er rettet mot husdelen 150, og dette induserer

en fluidumstrøm gjennom stangåpningen 173 mot husdelen 150. • Væske i ledningen 20 vil således ytterligere bringes til å strømme mot husdelen 150.

Utløpsledningen 180 er forbundet til husdelen 150 gjennom

bunnen 182. Lufteåpningen 184 er forbundet.til husdelen 150 gjennom toppveggen 186. Behandlingsfluidum som er løpt inn"

i husdelen 150 fra strømningsakseleratoren 170 eller fra kjøleledningen 20 vil således tømmes bort gjennom ledningen. 180. Tilsvarende vil gasser som måtte være tilstede i hus-

delen 150 luftes ut gjennom lufteåpningen 184. Det skal

nevnes at under vanlige driftsbetingelser vil stangen 14

forlate den annen behandlingssone 17 - 19 i en omtrent ren tilstand ved en temperatur lavere enn den hvor noen særlig for-

nyet oksydasjon av stangen kan foregå ved utgangen fra slutt-behandlingssonen, f.eks. 66°C. En tredje behandlingssone omtrent identisk med den annen behandlingssone kan eventuelt anordnes for økt produksjonshastighet. For fulsteridighetens skyld nevnes at den tredje sone kan være en kombinert behandlings-og rense-sone omtrent som vist i det tidligere nevnte US patentskrift nr. 3.623.532 (fig. 5) modifisert til å motta den ikke-

sure behandlingsløsning som her anvendes, eller som vist i fig. 5, et apparat 21 omfattende en husdel 200 delt ved hjelp av ledeplater 201, 202. Inngangsveggen 203, utgangsveggen 204

og ledeplatene avgrenser hver åpninger anordnet på linje rundt stangbanen P, slik at stangen 14 kan passere gjennom husdelen. Styrehylser 205, 206 som bæres av ledeplaten 202 og utgangs-

veggen 204 styrer den forreste ende av stangen 14 langs banen P. Injektoren 207 som er anbragt i inngangsveggen 203 til-

svarer injektoren 160 i fig. 4, og behandlingsløsning fra tanken 30 går inn i injektoren 207 gjennom ledningen 39 under trykk og står i forbindelse med ledningen 20 hvorigjennom stangen 14 passerer. Strømningsretningen for behandlingsvæsken er i motstrøm til stangens bevegelse.. Imidlertid kan væsken istedet-for bringes til å strømme i medstrøm til stangens bevegelses-retning.

En voks-påføringsdyse 208 er anordnet i ledeplaten 201 på

nedstrømssiden av injektoren 207. Vokspåføringsdysen 208

er tilsvarende dysen 59 i fig. 2. Ledningen 209 står i forbindelse med en tilførselskilde for voks (ikke vist) for til-førsel av voks under trykk til voks-påføringsdysen 208. Overflaten av stangen 14 blir derved belagt med voks når den passerer. En utløpsledning 210 i bunnen 211 på husdelen 200 fører ubrukt voks tilbake til tilførselskilden (ikke vist). Om det ønskes kan en dyse tilsvarende dysen 59 i fig. 2 anbringes umiddelbart etter vokspåføringstrinnet for å blåse overskudd av voks bort fra stangen 14 og tørre denne. Dette kan imidlertid utelates, da stangen har bibeholdt tilstrekkelig latent varme til selvtørring etter oppkveiling.

Lufteåpningen 211 i toppveggen 212 på husdelen 200 tjener til

å føre gasser ut fra husdelen 200 til atmosfæren. Det utstyr som kommer etter den kombinerte behandlings-vokspåførings-anordning som her er omtalt omfatter klemvalser 22, stang-styremekanisme 23 og oppkveilingsanordning 24, skjematisk vist i fig. 1 i tegningene. Disse anordninger er beskrevet detaljert i US patentskrift nr. 3.623.532. Det kan nevnes at vokspåføringsanordningen kan utelates når den anvendte behandlingsblanding er tilsatt et blandbart smørende material som nedsetter ytterligere oksydasjon til et minimum og virker som et smøremiddel for etterfølgende trådtrekkingsoperasjoner.

For ytterligere beskyttelse kan det om ønskes anvendes et separat voksetrinn.

I det følgende skal angis eksempler på en flytende blanding

og dens anvendelse ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen-EKSEMPEL 1

Fremstilling av en ikke-sur behandlingsløsning foregikk på følgende måte:

Et konsentrat av en behandlingsløsning inneholdt følgende bestanddeler i de angitte mengder:

t 9 460 1 fortynnet vandig løsning inneholdende omtrent 2% av.

det ovennevnte konsentrat ble fremstilt i en beholder til å kunne gi en sirkulasjonshastighet gjennom systemet på omtrent 1135 1 pr. min. pH i den fortynnede behandlingsløsning ble innstilt til 10 ved tilsetning av natriumhydroksyd. 4,5 kg kalsiumacetat ble tilsatt for å undertrykke skumdannelse.

EKSEMPEL 2

Behandlingsløsningen fremstilt i samsvar med eksempel 1 ble innført i tanken 30 i fig. 1 vist i tegningene og ble kontinuerlig resirkulert gjennom systemet med en hastighet på omtrent 1135 kg pr. min. Arbeidsbetingelsene under stabile likevektsbetingelser var følgende:

Periodevise analyser av behandlingsløsningen som ble resirkulert viste at kobberinnholdet bygget seg opp til omtrent 40 ppm, hvilket er langt mindre enn det som opptrer ved syrebeising. Oksydglødeskallet ble kontinuerlig fjernet ved filterinnret-ninger anordnet i pumpeutløpet. Det ble periodevis tilsatt oppfriskingsoppløsning til systemet (omtrent 19 l/time).

Den kobberstang som var behandlet på den beskrevne måte var funnet å være ensartet fri for oksydglødeskall. En vesentlig fordel ligger i muligheten til å arbeide ved mye høyere pro-duks jonshastigheter enn den tidligere teknikk med fjernelse av glødeskall ved hjelp av dampfasereduksjon og uten at de ulemper som automatisk følger med både syrebeisingsmetoden og/eller dampfasereduksjonsmetoden opptrer.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for behandling av en kontinuerlig støpt kobberstang som når den kommer ut fra valseverket har et oksydskikt på overflaten og hvor den oksyderte valsede stang med temperatur på ca. 540°C føres gjennom minst en behandlingssone omfattende en langstrakt kanal med åpen ende for innføring av en kaldere, flytende behandlingsblanding, som inneholder et reduksjonsmiddel, idet den oksyderte valsede stang bringes i kontakt med den flytende blanding for å omvandle oksydlaget til metall samtidig med at stangen avkjøles til en temperatur under ca. 93°C, og idet blandingen resirkuleres kontinuerlig, karakterisert ved at det som flytende blanding som bringes i kontakt med oksydskiktet. anvendes en fortynnet vandig blanding inneholdende propanol, fortrinnsvis sammen med enten polyhydroksyalkoholer, ketoner, alkyl- og alkanol-aminer, sekundære og tertiære aminer, eller en kombinasjon av to eller flere av disse stoffer, idet blandingens

pH holdes på minst 7.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at blandingens pH holdes mellom 9 og 11.